Esimerkkilaskelma. NR-ristikkoyläpohjan hiiltymämitoitus

Samankaltaiset tiedostot
Esimerkkilaskelma. NR-ristikkoyläpohjan hiiltymämitoitus

Esimerkkilaskelma. Liimapuupalkin hiiltymämitoitus

PALOMITOITUS - LEVYSUOJATTU RAKENNE - Tero Lahtela

TEKNINEN TIEDOTE SISÄLTÖ PALONKESTÄVÄ NR YLÄPOHJA

Palonkestävä NR yläpohja

Puurakenteen palomitoitus

EUROKOODI 5 -KOULUTUS

Olennainen rakenneosa palossa

Harjoitustehtävät. Moduuli 1 ja 2. Tehtävät (Sisältää vastaukset)

ESIMERKKI 1: NR-ristikoiden kannatuspalkki

ESIMERKKI 7: NR-ristikkoyläpohjan jäykistys

ESIMERKKI 3: Märkätilan välipohjapalkki

NR yläpohjan jäykistys Mitoitusohjelma

ESIMERKKI 5: Päätyseinän palkki

10 PUURAKENTEIDEN PALOMITOITUS

Esimerkkilaskelma. Jäykistävä rankaseinä

Esimerkkilaskelma. NR-ristikon yläpaarteen tuenta

Kantavat puurakenteet Liimapuuhallin kehän mitoitus EC5 mukaan Laskuesimerkki Tuulipilarin mitoitus

Suuren jännevälin NR yläpohja Puupäivä 2015

ESIMERKKI 2: Asuinhuoneen välipohjapalkki

PUUKERROSTALO - KANTAVAT RAKENTEET. - Palomitoitus. Tero Lahtela

RAK-C3004 Rakentamisen tekniikat

HalliPES 1.0 OSA 16: RAKENNETYYPIT

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN. SFS-EN 1995 EUROKOODI 5: PUURAKENTEIDEN SUUNNITTELU Osa 1-2: Yleistä. Rakenteiden palomitoitus

Palomitoitus. Joensuu AMK Tero Lahtela

Finnwood 2.3 SR1 ( ) Copyright 2012 Metsäliitto Osuuskunta, Metsä Wood

Esimerkkilaskelma. Mastopilarin perustusliitos liimaruuveilla

Copyright 2010 Metsäliitto Osuuskunta, Puutuoteteollisuus. Finnwood 2.3 ( ) Varasto, Ovipalkki 4 m. FarmiMalli Oy. Urpo Manninen 8.1.

MAKSIMIKÄYTTÖASTE YLITTYI

Lainaus RakMK:n osasta E1 Rakennusten paloturvallisuus, Määräykset ja ohjeet 2011

ESIMERKKI 4: Välipohjan kehäpalkki

Finnwood 2.3 SR1 ( ) Copyright 2012 Metsäliitto Osuuskunta, Metsä Wood?

Esimerkkilaskelma. Palkin vahvistettu reikä

ESIMERKKI 7: Hallin 2 NR-ristikkoyläpohjan jäykistys

Palosuojatut liitokset. Puurakenteiden palosuojatut liitokset

MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/16

SALI A. REIJONEN PEKKA PASSIIVINEN PALOSUOJAUS

Ovi. Ovi TP101. Perustietoja: - Hallin 1 päätyseinän tuulipilarit TP101 ovat liimapuurakenteisia. Halli 1

Tietoja ohjelmasta. 1.0 Poikittaisjäykisteen jatkos

1-1 Kaltevuus 1 : 16. Perustietoja: - Hallin 1 pääkannattimena on liimapuurakenteinen. tukeutuu mastopilareihin.

TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (6) Sisällysluettelo

ESIMERKKI 2: Kehän mastopilari

Asennusohjeet. Ylä- ja alakiskojen (myös puurankaisten) tiivistys alustaansa tehdään mineraalivillakaistan avulla, silloin kun alusta on epätasainen.

PUUKERROSTALO. - Stabiliteetti - - NR-ristikkoyläpohjan jäykistys. Tero Lahtela

PALOTEKNINEN INSINÖÖRITOIMISTO MARKKU KAURIALA

T Puurakenteet 1 5 op

KOHDE: TN0605/ RAK: TN :25

PAROC GROUP

Kuormitukset: Puuseinärungot ja järjestelmät:

VÄLIPOHJA PALKKI MITOITUS 1

Copyright 2010 Metsäliitto Osuuskunta, Puutuoteteollisuus. Finnwood 2.3 ( ) FarmiMalli Oy. Katoksen takaseinän palkki. Urpo Manninen 12.7.

Copyright 2010 Metsäliitto Osuuskunta, Puutuoteteollisuus. Finnwood 2.3 ( ) FarmiMalli Oy. Katoksen rakentaminen, Katoksen 1.

ESIMERKKI 6: Päätyseinän levyjäykistys

EC5 Sovelluslaskelmat Asuinrakennus

Päivitykset RIL ohjeen 2. korjattuun painokseen

PUUPALKIN JA -PILARIN PALOMITOITUS. Laskentapohja

Kuva 1. LL13 Haponkestävä naulalevyn rakenne.

Kantavat puurakenteet Liimapuuhallin kehän mitoitus EC5 mukaan Laskuesimerkki Harjapalkin palomitoitus

MTK TYYPPIPIHATTO HANKE NRO RAKENNESELOSTUS Piirustusnumero 20. Jouko Keränen, RI. Selostuksen laatija: Empumpi Oy

Paloturvallinen puutalo RoadShow Palo-opas. Tero Lahtela

ESIMERKKI 3: Nurkkapilari

EC 5 Sovelluslaskelmat Hallirakennus

HalliPES 1.0 Puuhallin jäykistys ja voimaliitokset

KAAVA 1:15(A3) KANNATINVÄLI: MAKS 900 mm. YLÄPAARTEN NURJAHDUSTUENTAVÄLI: MAKS 400 mm.

JOKELA - VÄLIPOHJAN KANTAVUUDEN MÄÄRITYS RAPORTTI 1. KRS. KATON VAAKARAKENTEISTA Torikatu Joensuu

KAAVA 1:15(A3) KANNATINVÄLI: MAKS 900 mm. YLÄPAARTEN NURJAHDUSTUENTAVÄLI: MAKS 400 mm.

TERÄSBETONISEN MASTOPILARIN PALOMITOITUSOHJE. Eurokoodimitoitus taulukoilla tai diagrammeilla

TEKNINEN TIEDOTE PALORÄYSTÄS SISÄLTÖ PALORÄYSTÄS

Puukerrostalokoulutus

RunkoPES. - Rungon puuelementtistandardi. LUENTO 2: Puukerrostalon rakenteet. RoadShow Tero Lahtela

Tämän kohteen naulalevyrakennesuunnitelmat on tarkistettava päärakennesuunnittelijalla ennen valmistusta.

HalliPES 1.0 OSA 11: JÄYKISTYS

NR-RISTIKKO - STABILITEETTITUENTA - Tero Lahtela

Paloturvallinen puutalo Gyproc & ISOVER

Finnwood 2.3 SR1 ( ) FarmiMalli Oy Urpo Manninen. Copyright 2012 Metsäliitto Osuuskunta, Metsä Wood Varasto, Ovipalkki 3,

Esimerkkilaskelma. Liimapuuristikon liitos murtorajatilassa ja palotilanteessa R60 (täysin suojattu liitos)

Muurattavat harkot. SUUNNITTELUOHJE 2016 Eurokoodi 6. (korvaa ohjeen)

MYNTINSYRJÄN JALKAPALLOHALLI

ESIMERKKI 5: Ulkoseinän runkotolppa

Palkkien mitoitus. Rak Rakenteiden suunnittelun ja mitoituksen perusteet Harjoitus 7,

PIENTALON TERÄSBETONIRUNKO / / html.

SIPOREX-HARKKOSEINÄÄN TUKEUTUVIEN TERÄSPALKKIEN SUUNNITTELUOHJE

LUENTO 2 Kuormat, rungon jäykistäminen ja rakennesuunnittelu

SUOMEN KUITULEVY OY Heinola/Pihlava TUULENSUOJALEVYT. -tyyppihyväksyntä n:o 121/6221/2000. Laskenta- ja kiinnitysohjeet. Runkoleijona.

Muurattavat harkot. SUUNNITTELUOHJE Eurokoodi 6. (korvaa ohjeen)

EUROKOODI 2010 SEMINAARI hen Help Desk. Antti Koponen Rakennusteollisuus RT

Puurakenteet. Tomi Toratti

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN. SFS-EN EUROKOODI 1: RAKENTEIDEN KUORMAT Osa 1-3: Yleiset kuormat. Lumikuormat

PALOSUOJAUSOPAS 3/PUU

Sisällysluettelo

LVL-RAKENTEISEN PUUHALLIN RAKENNESUUNNITTELU

Mitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki.

Hämeenkylän koulun voimistelusalin vesikaton liimapuupalkkien kantavuustarkastelu

Puurakenteiden suunnittelu ja mitoitus

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN. SFS-EN EUROKOODI 3: TERÄSRAKENTEIDEN SUUNNITTELU. Osa 1-1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt

VIEMÄRIPUTKIEN PALOTEKNINEN SUOJAUS

Huonepalon ankaruuteen vaikuttavat tekijät ja niiden huomioon ottaminen puurakenteiden palokestävyysmitoituksessa

T Puurakenteet 1 3 op

PALOSUOJAUSOPAS 3/PUU KEVYET JA KANTAVAT PUURAKENTEET

6 PALON LEVIÄMISEN ESTÄMINEN

Transkriptio:

Esimerkkilaskelma NR-ristikkoyläpohjan hiiltymämitoitus 16.10.014

Sisällysluettelo 1 LÄHTÖTIEDOT... - 3 - KUORMAT... - 3-3 MATERIAALI... - 4-4 YLEISTÄ MITOITUSMENETELMISTÄ... - 4-5 NR-YLÄPOHJAN TOIMINTA PALOTILANTEESSA... - 5-6 ALAPAARTEEN MITOITUS... - 5-6.1 NIMELLINEN JÄÄNNÖSPOIKKILEIKKAUS (alapuolinen palo)... - 5-6.1.1 Kun NR-ristikon toimintakyky ei säily koko palonkestoaikaa (alapuolinen palo)... - 7-6.1. Kun NR-ristikon toimintakyky säilyy koko palonkestoajan (alapuolinen palo)... - 7-6. TEHOLLINEN POIKKILEIKKAUS (yläpuolinen palo)... - 8-6..1 NR-ristikon toimintakyky ei säily koko palonkestoaikaa (yläpuolinen palo)... - 9-6.3 KIEPAHDUSKESTÄVYYS (alapuolinen palo)... - 10-6.4 ALAPAARTEEN TAIPUMA (alapuolinen palo)... - 11-6.5 LEIKKAUSKESTÄVYYS... - 11-6.6 TUKIPAINEKESTÄVYYS... - 11-7 KIVIVILLALEVYJEN KANNATUSKOOLAUKSEN MITOITUS... - 1-8 KIEPAHDUSTUENNAN TOTEUTUS... - 13-9 KÄYTÄNNÖN TOTEUTUSRATKAISU... - 13 - - -

1 LÄHTÖTIEDOT Rakennuspaikka: Helsinki Rakenne: NR-ristikkoyläpohja P-paloluokan puukerrostalossa Seuraamusluokka: CC Normit: Puurakenteet: RIL 05-1-009, RIL 05--009, SFS EN 1995-1-1, SFS EN 1995-1- Kuormat: RIL 01-1-008, SFS EN 1990, SFS EN 1991-1-1, SFS EN 1991-1-3 ja SFS EN 1991-1-4 KUORMAT Tässä esimerkissä tarkastellaan vain yksi kuormitustapaus. Myös muut kuormitustapaukset tulee tutkia. Kuormitustapaus 1: omapaino 100 % + lumi 100 % OMAPAINO: Yläpohjan omapaino gk,1 = 0,8 kn/m² Ristikkojako 900 mm pg,k,1 = k/k gk,1 => 0,9 m 0,8 kn/m² = 0,7 kn/m LUMIKUORMA: Omapaino alapaarteelle pg,k = 0,7 kn/m Lumikuorma maassa sk =,75 kn/m² Katon muotokerroin µ = 0,8 => lumikuorma katolla qs,k = µ sk => 0,8,75 kn/m² =, kn/m² Ristikkojako 900 mm Lumikuorma alapaarteelle, pq,s,k = k/k qs,k => 0,9 m, kn/m² =,0 kn/m PALOTILANTEEN KUORMA ALAPAARTEELLE: p = pg,k + ψ1,1 pq,k p = 0,7 kn/m + 0,5,0 kn/m = 1,7 kn/m - 3 -

3 MATERIAALI (Taulukko- ja kaavaviittaukset ohjeeseen RIL 05--009) Kerto-S 45x500 0,1 300 k h = = 0, 94 1, 500 palkin korkeus yli 300 mm taivutuslujuuden ominaisarvon pienennyskerroin kh = 0,94 Muunnoskerroin ja virumaluku palotilanteessa kmod, = määräytyy mitoitusmenetelmän mukaan palotilanteessa kde = ei tarkastella Lujuus- ja jäykkyysominaisuudet palotilanteessa γm, = 1,0 ominaislujuuden muunnoskerroin kertopuulle k = 1,1 (kertoimella muutetaan 5 % raktiiliarvot 0 % raktiiliksi) taivutuslujuuden ominaisarvo m,k = 44,0 N/mm² taivutuslujuuden 0 % raktiili normaalilämpötilassa m,k,0 = k kh m,k = 45,5 N/mm² (kaava.4) kimmomoduulin ominaisarvo E0,05 = 11600 N/mm² kimmomoduulin ominaisarvo Emean = 13800 N/mm² Hiiltymisnopeus Kerto-S β0 = 0,65 mm/min (taulukko 3.) βn = 0,70 mm/min (nimellinen hiiltymisnopeus sis. kulmapyöritykset ja halkeamat) (taulukko 3.) Sahatavara C18 βn = 0,80 mm/min (nimellinen hiiltymisnopeus sis. kulmapyöritykset ja halkeamat) (taulukko 3.) 4 YLEISTÄ MITOITUSMENETELMISTÄ EN 1995-1- ja RIL 05- käsittelevät välipohjarakenteiden palomitoitusta alapuolista palorasitusta vastaan, mutta yläpohjan mitoitusmenetelmä puuttuu. RIL 05- mukainen välipohjan mitoitusmenetelmä soveltuu välipohjille, joiden ontelot ovat kokonaan tai osaksi täytetty kivivillalla. NR-ristikkoyläpohjassa alapaarteen tason rakenne on välipohjarakenteen kaltainen, mutta alapaarteen päällä ei ole levytystä. Välipohjassa palkiston päällä on levytys, joka estää kuumien kaasujen läpipääsyn, minkä seurauksena välipohjarakenne kuumenee sisältä. NR-ristikkoyläpohjassa alapaarteen päältä puuttuvan levytyksen seurauksena kuumat kaasut pääsevät rakenteen läpi, jolloin rakenne pääsee jäähtymään. Toisaalta levytyksen puuttumisen takia kuumat kaasut pääsevät paremmin kulkemaan rakenteen läpi varsinkin, kun lämmöneristeen tiheys on alhainen. Tämä taas vaikuttaa sekä rakenteen kantavuuteen että osastoivuuteen. - 4 -

5 NR-YLÄPOHJAN TOIMINTA PALOTILANTEESSA Yläpuolisessa palossa (ullakkopalossa) NR-ristikko menettää toimintakykynsä, jolloin yläpohjan kantavuus mitoitetaan alapaarteena toimivan palkin varaan. Mikäli alapuolisessa palossa alapaarteen alapinnassa oleva levytys menettää palosuojauskykynsä vaadittuna palonkestoaikana, voidaan yläpohjan kantavuus mitoittaa alapaarteena toimivan palkin varaan kuten yläpuolisessa palossa. Toinen vaihtoehto tällaisessa tapauksessa on tarkastella NR-ristikkoa ristikkona, jonka alapaarre on hiiltynyt alapinnastaan. Tämä edellyttää kuitenkin, että alapaarteessa olevat naulalevyt ovat kivivillalevyjen sisällä tai muulla tavoin suojattuja, jotta naulalevyt pystyvät toimimaan normaalisti koko palonkestoajan. Teräksen lujuus alkaa pudota noin 400 C:ssa, mutta sitä ennen puu alkaa hiiltyä noin 300 C:ssa. Puun hiiltyminen naulalevyn kohdalla johtaa tavallisesti naulalevyntartunnan pettämiseen. 6 ALAPAARTEEN MITOITUS 6.1 NIMELLINEN JÄÄNNÖSPOIKKILEIKKAUS (alapuolinen palo) (Taulukko- ja kaavaviittaukset ohjeeseen RIL 05--009) Tarkastellaan alapaarteen hiiltymistä alapuolisessa 60 minuutin palossa, kun alakatossa on tavallinen kipsikartonkilevy 13 mm + palokipsilevy 15 mm (palon puolella). Alapaarteiden välissä on 500 mm levykivivillaa 30 kg/m 3, joka suojaa alapaarteen pystysuuntaisia sivuja koko vaaditun palonkestoajan. Kivivillalevyt kannatetaan alakatossa olevalla koolauksella 48x98 k400, joka altistuu palolle, kun alakaton levytyksen palosuojauskyky päättyy. Näin ollen koolaus tulee palomitoittaa. Tarkastellaan seuraavassa rakenteen mitoitusta RIL 05- kohdan 5. mukaisella välipohjan mitoitusmenetelmällä, vaikka se ei suoraan sovellukaan kyseiselle yläpohjalle (välipohjan yläpinnan levytys puuttuu). Kyseisellä mitoitusmenetelmällä saadaan kuitenkin jonkinlainen käsitys rakenteen palonkestosta. - 5 -

Alapaarre hiiltyy vain alapinnasta, koska kivivillalevyt suojaavat palkin pystysuuntaisia sivuja. Nimellinen hiiltymisnopeus ennen levyjen murtumista - hiiltyminen alkaa ennen levytyksen murtumista, koska levytyksessä käytetään palokipsilevyä b = 45 mm (alapaarteen leveys) k = 1,3 (taulukko 5.1) s k = 0,85 k = 1,5 (vakio) n 0 (taulukko 5.-FI) (luku 5..1S) β = 0,65 mm/min (taulukko 3.) βn = ks k kn β0 = 1, 3 0,85 1, 5 0, 65 = 1, 08 mm/min (tch t t ) (kaava C.1) Nimellinen hiiltymisnopeus levyjen murtumisen jälkeen b = 45 mm (alapaarteen leveys) k = 1,3 (taulukko 5.1) s k = 5,0 3 k = 1,5 (vakio) n 0 n3 s 3 n 0 (taulukko 5.-FI) (luku 5..1S) β = 0,65 mm/min (taulukko 3.) β = k k k β = 1,3 5,0 1,5 0,65= 6,3 mm/min (t > t ) (kaava C.) Nimellinen hiiltymissyvyyden mitoitusarvo β = 1,08 mm/min n t = 45 min ch n3 (taulukko 5.-FI) t = 40 min (taulukko 5.-FI) β = 6,30 mm/min t = 60 min d = β ( t t ) + β ( t t ) = 1, 08 (45 40) + 6, 30 (60 45) 100 mm (kaava 5.1S) char, n n ch n3 Alapaarteen alapinnasta hiiltyy noin 100 mm alapuolisen 60 minuutin palon aikana, jolloin nimellinen jäännöspoikkileikkaus on 45 x 400. - 6 -

6.1.1 Kun NR-ristikon toimintakyky ei säily koko palonkestoaikaa (alapuolinen palo) Tapauksessa, jossa NR-ristikko menettää toimintakykynsä, mitoitetaan yläpohjan kantavuus alapaarteena toimivan palkin varaan. Taivutuskestävyys p L 1,7 10 M,max = M,max = = 1,5 knm 8 8 6 M 6 1,5 10 = = = 18,0 N/mm 6 m, y, d, b h 45 400 dchar 100 = = 0, (palorasitus vetopuolella) h 500 h = 500 mm k = 0,9 (taulukko 5.4S) mod,m, m,k,0 45,5 = k = 0, 9 = 40, 95 N/mm (kaava.1) γ 1, 0 m, d, mod,m, M, m, y, d, m, d, i 18,0 N/mm 40,95 N/mm (44 % OK kestää) < Taivutusjännitys jäi 60 min palorasituksen jälkeen paljon pienemmäksi kuin taivutuskestävyys, joten palkki kestää suuremmankin palorasituksen (mitoitusmenetelmän soveltaminen varmalla puolella). 6.1. Kun NR-ristikon toimintakyky säilyy koko palonkestoajan (alapuolinen palo) Tapauksessa, jossa alapaarteen naulalevyt ovat suojattuna koko palonkestoajan, toimii NR-ristikko ristikkona, jonka alapaarteen alapinnasta on hiiltynyt 100 mm (nimellinen jäännöspoikkileikkaus 45x400). Tässä tapauksessa NR-ristikkosuunnittelija mitoittaa ristikon siten, että alapaarteen hiiltymä huomioidaan mitoituksessa. Päärakennesuunnittelija esittää hiiltymissyvyyden NR-ristikon tilauskaaviossa ja selostaa muutenkin NR-ristikon oletetun toiminnan palotilanteessa. - 7 -

6. TEHOLLINEN POIKKILEIKKAUS (yläpuolinen palo) (Taulukko- ja kaavaviittaukset ohjeeseen RIL 05--009) Yläpuolisessa palossa NR-ristikko menettää toimintakykynsä, joten yläpohjan kantavuus mitoitetaan alapaarteen varaan. Tarkastellaan alapaarteen hiiltymistä yläpuolisessa 60 minuutin palossa. Alapaarteiden välissä on 500 mm levykivivillaa 30 kg/m 3, joka suojaa alapaarteen pystysuuntaisia sivuja koko vaaditun palonkestoajan. Kivivillalevyt kannatetaan alakatossa olevalla koolauksella, joka ei altistu palolle yläpuolisessa palossa. Määritetään alapaarteen tehollinen hiiltymissyvyys, kun alapaarre hiiltyy yläpinnasta. Oletetaan, että yläpaarteen päällä ei ole mitään palosuojausta (levyvillan päällä oleva mahdollinen puhallusvilla ei pysy paikoillaan palossa), joten hiiltyminen alkaa suoraan puupinnalta. Nimellinen hiiltymissyvyyden mitoitusarvo d char n, = βn t = 0, 7 60 = 4 mm (kaava 3.) Tehollinen hiiltymissyvyys t 0 min k = 1,0 (taulukko 4.1) 0 d = 7,0 mm (luku 4..) 0 d = d + k d = 4 + 1, 0 7 = 49 mm 50 mm (kaava 4.1) e char, n 0 0-8 -

Alapaarteen yläpinnasta hiiltyy noin 50 mm yläpuolisen 60 minuutin palon aikana, jolloin tehollinen poikkileikkaus on 45 x 450. 6..1 NR-ristikon toimintakyky ei säily koko palonkestoaikaa (yläpuolinen palo) Tapauksessa, jossa NR-ristikko menettää toimintakykynsä, mitoitetaan yläpohjan kantavuus alapaarteena toimivan palkin varaan. Taivutuskestävyys M,max p L 1,7 10 = M,max = = 1,5 knm 8 8 6 M 6 1,5 10 = = = 14, N/mm 6 m, y, d, b h 45 450 k = 1,0 mod, m,k,0 45,5 = k = 1, 0 = 45, 5 N/mm (kaava.1) γ 1, 0 m, d, mod, M, m, y, d, m, d, i 14, N/ mm < 45, 5 N/mm (31 % OK kestää) - 9 -

6.3 KIEPAHDUSKESTÄVYYS (alapuolinen palo) (Taulukko- ja kaavaviittaukset ohjeeseen RIL 05-1-009) Kohdista 6.1.1 ja 6..1 havaitaan, että alapuolinen palo on määräävä tapaus taivutuskestävyyden kannalta. Alapaarteen kiepahdustukien jako a = 1000 mm. Kiepahdustukina käytetään alapaarteiden väliin asennettuja palkkeja. = a+ h = 1000 + 400 = 1800 mm (luku 6.3.3) (käytetään a-mittaa sellaisenaan varmalla puolella) e, c = 0,58 0,58 45 m, crit, = E0,05 = 11600 = 18,9 N/mm (kaava 6.31.1S) h e, 400 1800 cb λ k k h mk, rel, m, = = = m, crit, 18,9 crit, λrel, m, 1, 48 0,94 44 1, 48 (kaava 6.30) 1 1 = = = 0, 46 (kaava 6.34) M,max = p L 1,7 10 M,max = = 1,5 knm 8 8 6 M 6 1,5 10 = = = 18,0 N/mm 6 m, y, d, b h 45 400 dchar 100 = = 0, (palorasitus vedetyllä puolella) h 500 h = 500 mm k mod,m, = 0,9 (taulukko 5.4S) mk,,0 45,5 m, d, = kmod,m, = 0, 9 = 40, 95 N/mm (kaava.1) γ 1, 0 M, m, y, d, crit, m, d, i 18, 0 N/mm 0, 46 40, 95 N/mm = 18,8 N/mm (96 % OK kestää) (kaava 6.33) k < - 10 -

6.4 ALAPAARTEEN TAIPUMA (alapuolinen palo) Taipumaa ei yleensä tarvitse tarkastaa palotilanteessa ellei siitä ole vaaraa muille rakenteille ja rakenteiden palosuojauksille. Tarkastetaan kuitenkin alapaarteen taipuma varmuuden vuoksi. Kohdista 6.1.1 ja 6..1 havaitaan, että alapuolinen palo on määräävä tapaus taipuman kannalta. Taipuma tasaisesta kuormasta I y, 3 3 b h 45 400 = = = 40 10 mm 1 1 6 4 4 4 5 p L 5 1, 7 10000 ω = = 68 mm 6 384 E I 384 13800 40 10 mean y, 6.5 LEIKKAUSKESTÄVYYS Ei tarvitse tarkastaa palotilanteessa, koska palkin poikkileikkaus on suorakaide (ks. RIL 05--009 luku 4.3.1). 6.6 TUKIPAINEKESTÄVYYS Ei tarvitse tarkastaa palotilanteessa (ks. RIL 05--009 luku 4.3.1). - 11 -

7 KIVIVILLALEVYJEN KANNATUSKOOLAUKSEN MITOITUS (Taulukko- ja kaavaviittaukset ohjeeseen RIL 05--009) Tarkastellaan alapaarteen alapinnassa olevan koolauksen hiiltymistä alapuolisessa 60 minuutin palossa, kun alakatossa on tavallinen kipsikartonkilevy 13 mm + palokipsilevy 15 mm (palon puolella). Koolaus hiiltyy kolmelta sivulta samanaikaisesti, koska koolaus on tyhjässä ontelossa. Nimellinen hiiltymisnopeus ennen levyjen murtumista - hiiltyminen alkaa ennen levytyksen murtumista, koska levytyksessä käytetään palokipsilevyä k = 0,85 (taulukko 5.7) β n = 0,80 mm/min (taulukko 3.) β = k β = 0,85 0,80 = 0, 68 mm/min (t t t ) (kaava 5.4S) n n ch Nimellinen hiiltymisnopeus levyjen murtumisen jälkeen k =,0 (taulukko 5.7) 3 β = 0,80 mm/min (taulukko 3.) n β = k β =, 0 0,80 = 1, 6 mm/min (t > t ) (kaava 5.5S) n3 3 n Nimellinen hiiltymissyvyyden mitoitusarvo β = 0,68 mm/min n t = 45 min (taulukko 5.7) t = 40 min (taulukko 5.7) β ch a n3 = 1,60 mm/min t = 60 min t a 5 ( t tch) k βn 5 (45 40) 0,85 0,80 t 45 58,5 min (kaava 3.9) k3 βn 0,80 = + = + = t = aika, jolloin hiiltyminen on edennyt 5 mm:n syvyyteen ja hiiltymisnopeus palautuu normaaliksi. d = β ( t t ) + β ( t t ) + β ( t t ) (kaava 5.3S) d char, n n ch n3 a n a char, n = 0,68 (45 40) + 1,60 ( 58, 5 45) + 0,80 (60 58,5) = 6, mm Tehollinen hiiltymissyvyys t 0 min ja t > t 0 0 ch k = 1,0 (taulukko 4.1) d = 7,0 mm char, n 0 0 (luku 5..S) d = d + k d = 6, + 1, 0 7 = 33 mm (kaava 5.S) e - 1 -

Valittu koolauspuu 98x48 on riittävä, koska 60 min palon jälkeen siitä jää jäljelle jäännöspoikkileikkaus 46x ja tehollinen poikkileikkaus 3x15, jonka voidaan olettaa kantavan kivivillalevyt ajanhetkellä 60 min. Käytännön toteutusratkaisuissa on suositeltavaa käyttää alakatossa 15 mm + 15 mm palokipsilevytystä, jolloin puurakenteet on palosuojattu 60 minuuttiin. Tällöin puurakenteissa ei tapahdu hiiltymää 60 minuutin palon aikana, jolloin alakaton koolauksena voidaan käyttää tavallista lautakoolausta. 8 KIEPAHDUSTUENNAN TOTEUTUS Kohdassa 6.3 tarkastettiin alapaarrepalkin kiepahduskestävyys. Laskelmasta voidaan tehdä johtopäätös, että alapaarrepalkki tarvitsee aina kiepahdustuennan. Kiepahdustuenta voidaan toteuttaa erilaisilla tavoilla, mutta luonteva tapa sen toteuttamiseen on alla olevassa kuvassa esitetty menetelmä. Tällöin kiepahdustuenta liitoksineen on palosuojattuna ja se hiiltyy yläja/tai alapinnastaan riippuen alakaton levytyksen palosuojauskyvystä. Kiepahdustuet siirtävät voiman Fd alapaarteen alapintaan, josta se johdetaan jäykisteelle tai alakattolevytykselle, mikäli levytys on palotilanteessa toimintakykyinen levyjäykisteeksi. 9 KÄYTÄNNÖN TOTEUTUSRATKAISU NR-ristikkoyläpohjan alakattolevytys on järkevää tehdä siten, että se kestää koko palonkestoajan. Tällöin saavutetaan seuraavat edut: alakaton koolauksena voidaan käyttää lautaa (ei tarvitse palomitoitusta) NR-ristikko toimii alapuolisessa palossa ristikkona (ei tarvitse palomitoitusta alapuoliselle palolle) kiepahdustuenta tarvitaan vain yläpuolista paloa varten kiepahdustuennan toteutus on yksinkertaista, koska alakattolevytys vastaanottaa alapaarteiden välissä olevien kiepahdustukien voimat (alakattolevytys ei altistu palolle yläpuolisessa palossa) käyttötapaosastointi huoneiston ja ullakon välillä toteutuu automaattisesti. - 13 -